JPH0653894B2 - 金属製半球の熱処理方法 - Google Patents
金属製半球の熱処理方法Info
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- JPH0653894B2 JPH0653894B2 JP3003387A JP3003387A JPH0653894B2 JP H0653894 B2 JPH0653894 B2 JP H0653894B2 JP 3003387 A JP3003387 A JP 3003387A JP 3003387 A JP3003387 A JP 3003387A JP H0653894 B2 JPH0653894 B2 JP H0653894B2
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- Japan
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- hemisphere
- metal
- cooling
- heat treatment
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金沿製半球の熱処理に当たり、加熱時のクリー
プ歪を防止し、且つ冷却時の冷却速度不均一による歪を
も阻止することのできる金属製半球の熱処理方法に関す
るものである。
プ歪を防止し、且つ冷却時の冷却速度不均一による歪を
も阻止することのできる金属製半球の熱処理方法に関す
るものである。
［従来の技術］ たとえばチタン合金は軽くて比強度の高い材料として用
途開発が広範囲に及びつつあり、ロケット燃料チャンバ
ー、深海潜水用圧力容器、海底地震計用耐圧容器等の分
野ではチタン合金製のお椀状半球を組合わせてなる中空
球体が賞用されている。このようなチタン合金製半球を
製造するに当たっては鍛造又は成形後熱処理を行う必要
があるが、一般的な焼鈍（７００〜７５０℃）では熱処
理温度が低いため強度等の機械的性質は変らない。この
ため、より高い強度が要求されるものには溶体化処理お
よび時効処理を行っており、例えば溶体化処理温度はチ
タン合金の種類により異なるが比較的高温で行われてい
る（Ｔｉ−６Ａ１−４Ｖ合金では９５５℃）。またこの
際の冷却速度は強度に大きな影響を与えるので厚肉鍛造
又は成形したものを切削したりして可能な限り薄肉化し
て溶体化処理を行うことが多い。
途開発が広範囲に及びつつあり、ロケット燃料チャンバ
ー、深海潜水用圧力容器、海底地震計用耐圧容器等の分
野ではチタン合金製のお椀状半球を組合わせてなる中空
球体が賞用されている。このようなチタン合金製半球を
製造するに当たっては鍛造又は成形後熱処理を行う必要
があるが、一般的な焼鈍（７００〜７５０℃）では熱処
理温度が低いため強度等の機械的性質は変らない。この
ため、より高い強度が要求されるものには溶体化処理お
よび時効処理を行っており、例えば溶体化処理温度はチ
タン合金の種類により異なるが比較的高温で行われてい
る（Ｔｉ−６Ａ１−４Ｖ合金では９５５℃）。またこの
際の冷却速度は強度に大きな影響を与えるので厚肉鍛造
又は成形したものを切削したりして可能な限り薄肉化し
て溶体化処理を行うことが多い。
［発明が解決しようとする問題点］ ところが、前述の様に溶体化処理時の処理温度がかなり
高く、かつチタン合金製半球は薄肉であることが多いた
め炉内での加熱によるクリープ歪は不可避であり、また
冷却時の冷却速度が形状の特異性によって不均一となり
これに基づく歪が発生する。たとえば第３図（断面図）
に示すように処理前に破線で示す如く均整のとれた半球
であったものが処理後には実線で示すように外側へ拡が
ってしまうことが多い。
高く、かつチタン合金製半球は薄肉であることが多いた
め炉内での加熱によるクリープ歪は不可避であり、また
冷却時の冷却速度が形状の特異性によって不均一となり
これに基づく歪が発生する。たとえば第３図（断面図）
に示すように処理前に破線で示す如く均整のとれた半球
であったものが処理後には実線で示すように外側へ拡が
ってしまうことが多い。
このような現象はチタン合金製半球ばかりでなく溶体化
処理のように比較的高温で熱処理する場合は金属製品一
般に生ずる問題である。
処理のように比較的高温で熱処理する場合は金属製品一
般に生ずる問題である。
そこで本発明の目的は、金属製半球の熱処理に際して加
熱時におけるクリープ歪および冷却時における冷却速度
の不均一による歪を防止することのできる金属製半球の
熱処理方法の提供にある。
熱時におけるクリープ歪および冷却時における冷却速度
の不均一による歪を防止することのできる金属製半球の
熱処理方法の提供にある。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明とは椀状の金
属製半球を加熱し、次いで液体中に浸漬して急冷を行な
うに当たり、前記金属製半球をお椀に伏せる様にして、
該金属製半球の椀内々腔形状に対応する外形を有する支
持枠組みに覆せて内面側を支持し、該半球の開口部を外
側から位置決めした状態で加熱し、冷却に当たっては空
気抜き用パイプを前記支持枠の半球頂部に開口させた状
態で前記半球および支持枠を液没させて急冷することを
構成要旨とするものである。
属製半球を加熱し、次いで液体中に浸漬して急冷を行な
うに当たり、前記金属製半球をお椀に伏せる様にして、
該金属製半球の椀内々腔形状に対応する外形を有する支
持枠組みに覆せて内面側を支持し、該半球の開口部を外
側から位置決めした状態で加熱し、冷却に当たっては空
気抜き用パイプを前記支持枠の半球頂部に開口させた状
態で前記半球および支持枠を液没させて急冷することを
構成要旨とするものである。
［作用］ 本発明の金属製半球の熱処理方法とは、金属製半球の強
化を目的として例えば液体化処理および時効処理を行な
うときの加熱および急冷によって生ずる歪を金属製半球
の内面側を支持する枠組を用いて、また該半球の開口部
を外側から位置決めして阻止して元の形を維持させよう
とするものである。
化を目的として例えば液体化処理および時効処理を行な
うときの加熱および急冷によって生ずる歪を金属製半球
の内面側を支持する枠組を用いて、また該半球の開口部
を外側から位置決めして阻止して元の形を維持させよう
とするものである。
金属製半球の内面側を支持する枠組み形状及び構造につ
いては第１図(a) に示すような数片のリブを組立てたも
の、その他梁状、格子状等種々の形状のものが考えられ
るが、要は金属製半球を、全面的にではなく幾つかのポ
イントにおいて内側から支持して、また該半球の開口部
を外側から位置決めして加熱時および冷却時に発生する
歪を阻止し元の形状を保持せしめ、急冷のための液没の
際の液の流通性（冷却液と金属製半球の接触）および半
球内の空隙部の空気抜きがスムースにできるものであれ
ば良い。これは半球体の液没に際して、お椀を伏せた様
な姿勢で半球体を冷却液中に浸漬するからであり、加熱
時に自重による半球体の偏平化を防止すると共に、お椀
を伏せた様にして液没させるときの半球体内面への冷却
液の侵入を円滑に行なわせる上で非常に重要な意味をも
っている。
いては第１図(a) に示すような数片のリブを組立てたも
の、その他梁状、格子状等種々の形状のものが考えられ
るが、要は金属製半球を、全面的にではなく幾つかのポ
イントにおいて内側から支持して、また該半球の開口部
を外側から位置決めして加熱時および冷却時に発生する
歪を阻止し元の形状を保持せしめ、急冷のための液没の
際の液の流通性（冷却液と金属製半球の接触）および半
球内の空隙部の空気抜きがスムースにできるものであれ
ば良い。これは半球体の液没に際して、お椀を伏せた様
な姿勢で半球体を冷却液中に浸漬するからであり、加熱
時に自重による半球体の偏平化を防止すると共に、お椀
を伏せた様にして液没させるときの半球体内面への冷却
液の侵入を円滑に行なわせる上で非常に重要な意味をも
っている。
［実施例］ 次に本発明における一実施態様を示し本発明を明らかに
する（第１図）。
する（第１図）。
チタン合金（Ｔｉ−６Ａ１−４Ｖ）製半球の熱処理に際
し、第１図(a) に示す支持枠２（詳細は後述する）上に
チタン合金製半球１を第１図(e) に示すストッパーリン
グ５を用いて位置決めし、加熱炉３に装入して支持枠２
もろともチタン合金半球１を溶体化処理温度に加熱する
（９５５℃±１５℃×１〜２時間）。半球１を加熱炉３
から取出した後、支持枠２にストッパリング５を用いて
位置決めしたままのチタン合金製半球１を可能な限り速
やかに且つ半球１が完全に液没するように液槽４に投入
し冷却する（熱容量の点で水槽が好ましい）。
し、第１図(a) に示す支持枠２（詳細は後述する）上に
チタン合金製半球１を第１図(e) に示すストッパーリン
グ５を用いて位置決めし、加熱炉３に装入して支持枠２
もろともチタン合金半球１を溶体化処理温度に加熱する
（９５５℃±１５℃×１〜２時間）。半球１を加熱炉３
から取出した後、支持枠２にストッパリング５を用いて
位置決めしたままのチタン合金製半球１を可能な限り速
やかに且つ半球１が完全に液没するように液槽４に投入
し冷却する（熱容量の点で水槽が好ましい）。
次に支持枠２の一例について述べる。支持枠２は基盤１
１と数枚のリブ１２および空気抜き用パイプ１３とによ
り構成されており、基盤１１にはリブの空隙間に開口す
る水流通穴１４を設け、リブ12は前記チタン合金製半球
１の内側半径Ｒに等しい半径Ｒを有する中心角９０゜の
扇形状を有しており、６〜８枚のリブ１２を基盤１１上
に放射状に組立てて設置される。さらに空気抜き用パイ
プ１３を、リブ１２の交差コーナ部に沿って立設し上方
の開口部１３ａが組立てリブの頂上空隙部に通ずるよう
に配置し、下方の開口部１３ｂは液没時液上にくるよう
に即ち開口部１３ａより高い位置に開口させる。パイプ
の両開口部１３ａ，１３ｂをこの様な位置関係に設け
（固定的と非固定的とは問わない）、基盤１１もろとも
半球１を液没させると、液体は水流通穴１４を通して半
球体１内に入り、半球１内に閉じ込められた空気をパイ
プ１３経由で外部へ（開口部１３ａから開口部１３ｂ
へ）放出しつつ半球１内の液位を高め、遂には半球１の
内面に充満し、内部からの冷却を行なうことになる。こ
うして半球は内外面から冷却されるが、半球内面側の液
体は高温になって急冷を阻害するので、水流通穴１４を
スクリューを設け液体を強制導入して撹拌効果が高める
様にすることもできる。この他急冷を保障する手段の一
例として、たとえば第２図(a) ，(b) に示すように液槽
４の上方に加熱炉３を設置し、また加熱炉本体３ａと炉
床３ｂとが分離可能で炉床３ｂは移動可能にしておく。
支持枠上に載置した半球１を加熱炉３内で加熱した後、
たとえばフォークリフト１５のフォーク１５ａで半球１
および支持枠２を支えるとともに炉床３ｂを矢印方向に
後退させ、該炉床３ｂが後退したらフォーク１５ａを急
降下させ瞬時にチタン合金製半球１を液没させるという
手順が推奨される。
１と数枚のリブ１２および空気抜き用パイプ１３とによ
り構成されており、基盤１１にはリブの空隙間に開口す
る水流通穴１４を設け、リブ12は前記チタン合金製半球
１の内側半径Ｒに等しい半径Ｒを有する中心角９０゜の
扇形状を有しており、６〜８枚のリブ１２を基盤１１上
に放射状に組立てて設置される。さらに空気抜き用パイ
プ１３を、リブ１２の交差コーナ部に沿って立設し上方
の開口部１３ａが組立てリブの頂上空隙部に通ずるよう
に配置し、下方の開口部１３ｂは液没時液上にくるよう
に即ち開口部１３ａより高い位置に開口させる。パイプ
の両開口部１３ａ，１３ｂをこの様な位置関係に設け
（固定的と非固定的とは問わない）、基盤１１もろとも
半球１を液没させると、液体は水流通穴１４を通して半
球体１内に入り、半球１内に閉じ込められた空気をパイ
プ１３経由で外部へ（開口部１３ａから開口部１３ｂ
へ）放出しつつ半球１内の液位を高め、遂には半球１の
内面に充満し、内部からの冷却を行なうことになる。こ
うして半球は内外面から冷却されるが、半球内面側の液
体は高温になって急冷を阻害するので、水流通穴１４を
スクリューを設け液体を強制導入して撹拌効果が高める
様にすることもできる。この他急冷を保障する手段の一
例として、たとえば第２図(a) ，(b) に示すように液槽
４の上方に加熱炉３を設置し、また加熱炉本体３ａと炉
床３ｂとが分離可能で炉床３ｂは移動可能にしておく。
支持枠上に載置した半球１を加熱炉３内で加熱した後、
たとえばフォークリフト１５のフォーク１５ａで半球１
および支持枠２を支えるとともに炉床３ｂを矢印方向に
後退させ、該炉床３ｂが後退したらフォーク１５ａを急
降下させ瞬時にチタン合金製半球１を液没させるという
手順が推奨される。
前述の実施態様に従ってチタン合金（Ｔｉ−６Ａ１−４
Ｖ）製半球を溶体化処理（９５５℃±１５℃×１〜２時
間）および時効処理（５３８℃×６時間）したところ、
歪の発生がなくまた引張強さも118.5 〜122.3 kgf/mm2
の値が得られた。
Ｖ）製半球を溶体化処理（９５５℃±１５℃×１〜２時
間）および時効処理（５３８℃×６時間）したところ、
歪の発生がなくまた引張強さも118.5 〜122.3 kgf/mm2
の値が得られた。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成された手段で半球体を加熱・冷
却するので、金属製半球の加熱時および冷却時の歪の発
生を防ぎかつ該半球の強度を増すことができる様になっ
た。
却するので、金属製半球の加熱時および冷却時の歪の発
生を防ぎかつ該半球の強度を増すことができる様になっ
た。
第１図は本発明の一実施態様を示す図、第２図は冷却時
における一実施態様を示す図、第３図は金属製半球の歪
発生状態を示す図である。 １……チタン合金製半球 ２……支持枠、３……加熱炉 ４……液層、５……ストッパーリング 11……基盤、12……リブ 13……空気抜き用パイプ、14……水流通穴 15……フォークリフト
における一実施態様を示す図、第３図は金属製半球の歪
発生状態を示す図である。 １……チタン合金製半球 ２……支持枠、３……加熱炉 ４……液層、５……ストッパーリング 11……基盤、12……リブ 13……空気抜き用パイプ、14……水流通穴 15……フォークリフト
Claims (1)
- 【請求項１】椀状の金属製半球を加熱し、次いで液体中
に浸漬して急冷を行なうに当たり、前記金属製半球をお
椀を伏せる様にして、該金属製半球の椀内々腔形状に対
応する外形を有する支持枠組みに覆せて内面側を支持
し、該半球の開口部を外側から位置決めした状態で加熱
し、冷却に当たっては空気抜き用パイプを前記支持枠の
半球頂部に開口させた状態で前記半球および支持枠を液
没させて急冷することを特徴とする金属製半球の熱処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3003387A JPH0653894B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 金属製半球の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3003387A JPH0653894B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 金属製半球の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199823A JPS63199823A (ja) | 1988-08-18 |
| JPH0653894B2 true JPH0653894B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=12292506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3003387A Expired - Fee Related JPH0653894B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 金属製半球の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653894B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9927517B1 (en) | 2016-12-06 | 2018-03-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for sensing rainfall |
| US10777873B2 (en) | 2016-12-08 | 2020-09-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mounting network devices |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101114106B1 (ko) | 2004-12-08 | 2012-02-21 | 현대중공업 주식회사 | 경판의 담금질 변형 방지장치 |
| JP4631771B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-02-16 | パナソニック電工株式会社 | 便器 |
| CN105063332B (zh) * | 2015-08-03 | 2017-03-22 | 江苏捷帝机器人股份有限公司 | 一种机械人关节球封装装置 |
| CN105441659A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-30 | 无锡透平叶片有限公司 | 一种高温合金精锻结构件的热处理防变形工装 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5913565B2 (ja) | 2011-04-21 | 2016-04-27 | ポリビジョン，ナームローゼ フェンノートシャップ | 抗菌性エナメルで被覆された光学的コミュニケーションボードの製造方法 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP3003387A patent/JPH0653894B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5913565B2 (ja) | 2011-04-21 | 2016-04-27 | ポリビジョン，ナームローゼ フェンノートシャップ | 抗菌性エナメルで被覆された光学的コミュニケーションボードの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9927517B1 (en) | 2016-12-06 | 2018-03-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for sensing rainfall |
| US10777873B2 (en) | 2016-12-08 | 2020-09-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mounting network devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63199823A (ja) | 1988-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |